Kimia analitik

Apa itu Kimia Analitik?

Itu Kimia analitik Itu adalah cabang kimia yang didedikasikan untuk mempelajari atau menganalisis (karenanya namanya) komposisi subjek. Ini berarti bahwa ia bertanggung jawab untuk menentukan zat apa yang dibuat, serta dalam proporsi apa komponennya.

Ini adalah disiplin eksperimental murni yang menggabungkan pengetahuan dan keterampilan dari berbagai bidang yang berkisar dari statistik hingga fisika modern dan optik untuk mengembangkan metode analitik yang memungkinkan untuk menentukan, dengan tingkat kepercayaan yang memadai, apa yang berisi sampel yang berisi sampel yang berisi sampel.

Selain pentingnya dalam penelitian ilmiah dasar, cabang kimia ini diterapkan di hampir semua industri. Ini karena memungkinkan pemantauan dari kualitas bahan kimia atau makanan, hingga tingkat polutan yang ada di limbah yang sedang diunduh ke lingkungan.

Sejarah Singkat Kimia Analitik

Asal usul kimia analitik dapat ditelusuri ke karya -karya Antoine Lavoisier pada akhir abad ke -18, yang melakukan studi penting terkait dengan komposisi mineral dan udara, serta proses pembakaran dan pernapasan hewan.

Lavoisier

Namun, baru pada abad kesembilan belas ketika magang farmasi Jerman Carl Freseenius Mohr Dikembangkan apa yang akan menjadi pawai analitik pertama yang menentukan komposisi kualitatif sampel. Buku yang diterbitkan oleh Mohr dianggap sebagai teks pertama kimia analitik, dan banyak prinsipnya masih diajarkan sampai sekarang di kelas.

Mohr melakukan lebih dari sekedar menerbitkan penemuannya. Dia juga menemukan teknik volumetrik dan merancang serta membangun beberapa instrumen analisis volumetrik yang paling penting dalam kimia analitik, seperti pipet volumetrik dan burette.

Selain itu, di laboratoriumnya di Frankfurt, ia melatih banyak peserta magang lain dalam teknik yang ia kembangkan. Selain teknik kuantitatif seperti volumetri dan gravimetri, ia juga mengajarkan teknik analisis kimia kualitatif. Untuk ini dan lebih banyak lagi, ia dianggap sebagai bapak kimia analitik.

Cabang Kimia Analitik

Kimia analitik dapat dibagi, dalam sapuan luas, dalam dua kelas, tergantung pada tujuan analisis kimia:

Kimia analitik kualitatif

Masalah pertama yang berupaya menyelesaikan kimia analitik adalah menentukan apa yang berisi sampel yang tidak diketahui. Yaitu, temukan atau identifikasi apa komponennya. Jenis analisis ini disebut analisis kualitatif, jadi cabang kimia analitik ini juga disebut kimia analitik kualitatif.

Dapat melayani Anda: besi (elemen): karakteristik, struktur kimia, penggunaan

Kimia analitik kuantitatif

Cabang kimia analitik ini bertanggung jawab untuk menentukan berapa banyak masing -masing komponen dalam sampel. Yaitu, ia berupaya mengukur dalam jumlah, proporsi atau konsentrasi yang berbeda adalah komponen yang berbeda, yang disebut analit.

Dalam kebanyakan kasus, analisis kuantitatif selalu didahului dengan analisis kualitatif, karena tidak dapat ditentukan berapa banyak analit yang ada dalam sampel jika tidak diketahui analisis apa yang ada dalam hal yang sama.

Inilah sebabnya, kecuali dalam beberapa kesempatan ketika diketahui sebelumnya apa yang sedang dianalisis, kimia analitik kualitatif dan kuantitatif selalu berjalan bersama.

metode analitis

Kimia analitik menggunakan metode kualitatif dan kuantitatif untuk memahami komposisi materi:

1.  Metode kualitatif

Metode kualitatif didasarkan pada reaksi kimia seperti presipitasi dan pembentukan kompleks, serta penggunaan teknik pemisahan untuk mengidentifikasi komponen sampel. Ini adalah metode klasik dan termasuk contoh -contoh berikut:

• Pawai analitik kationik: set uji kimia sistematis yang mengidentifikasi keberadaan kation logam tertentu.
• Pawai analitik anionik: Set tes kimia sistematis yang mengkonfirmasi keberadaan anion umum tertentu.
• Tes api: Analisis sederhana yang memungkinkan Anda mengidentifikasi beberapa logam sesuai dengan warna api saat sampel dibakar.

2.  Metode kuantitatif

Ini terdiri dari menentukan konsentrasi spesies dalam sampel. Metode analitik umumnya dibagi menjadi teknik basah klasik seperti volumetri dan gravimetri, dan teknik instrumental modern seperti teknik spektrometri dan kromatografi, yang akan dijelaskan di bawah ini:

• Metode analisis volumetrik

Analis kimia dengan melakukan gelar

Volumetri mengacu pada serangkaian teknik untuk penentuan tidak langsung konsentrasi analit dalam sampel atau dalam alikuot yang sama, berdasarkan pengukuran volume reagen konsentrasi yang diketahui yang diperlukan untuk mengkonsumsi stoikiometri secara analit. Teknik -teknik ini juga disebut derajat atau penilaian.

Dapat melayani Anda: oxácido

Semua metode volumetrik didasarkan pada menemukan titik kesetaraan, di mana dipenuhi bahwa:

Karena ekuivalen sama dengan konsentrasi normal dengan volume, dan konsentrasi tituler diketahui, kemudian mengukur volumenya menyiratkan bahwa jumlah ekuivalen titler akan diketahui, dan oleh karena itu, dari analit atau berjudul, seperti yang ditunjukkan untuk kelanjutan:

Ada banyak metode analitik berdasarkan volumetri, yang berbeda sesuai dengan jenis reaksi kimia yang mereka gunakan. Tergantung pada ini, jenis metode volumetrik berikut dapat dibedakan:

• • Volumetri asam-basa: Dalam kasus ini, analit adalah asam dan judul A basa, atau sebaliknya. Reaksi adalah netralisasi asam-basa dan titik akhir derajat ditentukan oleh perubahan warna indikator kimia.
  • Volumetri curah hujan: Dalam teknik ini reaksi yang terlibat adalah pembentukan endapan yang tidak larut.
  • Penilaian atau volumetri pembentukan kompleks: Dalam hal ini, reaksinya adalah pembentukan kompleks logam, kadang -kadang berwarna.
  • Volumetri redoks: Ini mengacu pada volumetri yang menyiratkan reaksi oksidasi dan reduksi antara tituler dan analit. Satu berperan sebagai agen pengoksidasi dan yang lain dari peredam.

• Metode analisis gravimetri

Timbangan analitik yang digunakan dalam analisis gravimetri

Berbeda dengan kasus sebelumnya, metode ini didasarkan pada pengukuran massa atau perubahan massa sampel setelah mengalami berbagai jenis perawatan kimia dan termal.

Beberapa contoh metode gravimetri umum di laboratorium kimia analitik adalah:

• • Metode curah hujan: Dalam kasus ini, analit biasanya merupakan ion yang diendapkan secara kuantitatif dalam bentuk garam yang tidak larut. Kata garam menyaring dan mengering dan kemudian menentukan massanya. Dengan massa ini jumlah analit dalam sampel asli kemudian ditentukan.
  • Metode volatilisasi: Berbeda dengan yang sebelumnya, analit dalam kasus ini dipisahkan dari matriks sampel dalam bentuk gas. Dalam beberapa metode, gas ini dikumpulkan dengan bereaksi dengan reagen yang memadai dan kemudian menimbang produk dari reaksi tersebut. Di yang lain, massa gas ditentukan dengan menggunakan perbedaan berat sebelum dan sesudah volatilisasi.
  • Elektrodeposisi: Ini mirip dengan metode presipitasi, kecuali untuk fakta bahwa analit diendapkan pada elektroda karena reaksi redoks yang dihasilkan oleh arus listrik. Peningkatan massa elektroda memungkinkan untuk menentukan jumlah analit dalam sampel.

• Metode instrumental

Instrumen analitik otomatis

Metode analitik modern sebagian besar didasarkan pada penggunaan instrumen ilmiah canggih yang mampu menganalisis sampel kompleks secara efisien, tepatnya dan, dalam beberapa kasus, otomatis. Metode ini didasarkan pada pengukuran beberapa sifat fisik yang dapat dikorelasikan dengan konsentrasi analit dalam sampel.

Dapat melayani Anda: logam alkali: sifat fisik dan kimia, penggunaan, mendapatkan

Beberapa teknik mengukur perbedaan potensial listrik atau intensitas arus, sementara yang lain mengukur jumlah cahaya yang dipancarkan atau diserap oleh atom atau molekul pada panjang gelombang tertentu.  Beberapa contoh metode analitik instrumental adalah:

• • Metode spektrometri: Metode -metode ini didasarkan pada fenomena penyerapan cahaya oleh atom dan molekul, atau pada emisi cahaya ketika atom dipanaskan pada suhu tinggi. Dalam kasus pertama, teknik ini disebut spektrometri serapan (atom atau molekuler seperti kasusnya) dan pada yang kedua disebut spektrometri emisi atom.
  • Metode elektroanalitik: Berbeda dengan yang sebelumnya, ini mengukur perubahan listrik atau dalam sifat listrik sampel di hadapan analit. Ini termasuk pengukuran intensitas arus (seperti dalam kasus polarografi), tegangan (seperti dalam kasus metode pH), konduktivitas listrik, dll.

• Metode kromatografi

Kromatografi dapat dianggap sebagai kelas selain dari metode analitik yang terpisah, karena termasuk pemisahan, identifikasi kualitatif dan kuantifikasi semuanya dalam satu. Metode ini dapat dikombinasikan dengan teknik volumetrik atau instrumental untuk analisis analit terpisah.

Dalam teknik ini, sampel kompleks larut dalam pelarut yang memadai dan mengalir melalui bahan berpori seperti gel, kertas saring atau pasir halus, didorong oleh pelarut yang sama.

Solut berbeda yang ada dalam sampel akan memiliki afinitas yang berbeda karena bahan berpori, sehingga beberapa akan bergerak lebih cepat daripada yang lain. Pada akhirnya, fraksi yang pergi untuk dianalisis dikumpulkan, atau dianalisis secara online dengan menggunakan spektrometer penyerapan.